平臺分析概述主要內容：平臺工作的物理過程及簡化的動態分析空間穩定平臺vs跟蹤平臺(trackingPlatfrom)單自由度陀螺vs二自由度(Two-Degree-of-Freedom)基于單自由度陀螺的平臺基于二自由度陀螺的平臺單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第1頁!單軸穩定器結構圖基于單自由度陀螺的單軸穩定器(Single-AxisStabilizer)部件結構圖轉動坐標系單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第2頁!單軸穩定器1物理工作過程單軸穩定器工作的物理過程初始：陀螺輸入軸//穩定軸沿穩定軸存在干擾力矩干擾角速度繞輸出軸的陀螺力矩陀螺繞輸出軸進動陀螺繞輸出軸轉角θ輸出軸傳感器電壓S送至穩定軸力矩電機控制力矩與干擾角速度相反的角速度繞陀螺輸出軸力矩平衡沿著穩定軸力矩平衡特點：偏離初始位置小角θ單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第3頁!單軸穩定器1數學跟蹤單軸跟蹤器：給陀螺加控制電流討論It作用時，可認為(1)t=0+(2)t=t1(3)t=t2保持

It

不變，則

單軸穩定器、跟蹤器與慣導平臺單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第4頁!單軸穩定器1方塊圖2陀螺效應設Mfx=0，得簡化圖單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第5頁!單軸穩定器1陀螺干擾力矩考察陀螺進動軸的干擾力矩引起的穩態誤差

單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第6頁!單軸穩定器1穩定性分析忽略陀螺力矩影響、電機模型簡化為比例環節C2單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第7頁!單軸穩定器1穩定性分析3引入校正環節，增加零點τ1>τ2校正后的系統根軌跡條件穩定系統單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第8頁!SDFIG平臺東向回路圖采用單自由度積分陀螺的慣導平臺東向加速度計回路（由圖2-8抽?。﹩屋S穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第9頁!SDFIG平臺東向回路簡化列寫運動方程單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第10頁!SDFIG平臺舒拉調諧對求解振蕩周期舒拉調諧舒拉周期穩定回路與修正回路的各自作用單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第11頁!舒拉調諧理想數學擺2物體水平運動加速度對地垂線方向的影響當物體在加速度ax作用下由A→B地垂線也相對慣性空間轉動了角度α角度α和水平加速度ax之間的關系：或令即滿足上述條件，即可免除水平加速度對擺線跟蹤地垂線的干擾單擺周期單擺舒拉調諧的物理意義單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第12頁!單軸穩定器1數學穩定過程數學描述（三區段）：1.t=0+

2.t=t13.t=t2t2時刻單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第13頁!單軸穩定器1方塊圖單軸穩定器特性分析各環節傳遞函數

1、臺體

2、積分陀螺

3、平臺控制器

靜態增益C14、力矩電機

單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第14頁!單軸穩定器1靜態動態剛度當

MfY

為階躍輸入，穩態誤差

靜態伺服剛度，表示平臺系統的抗干擾能力減小靜差的途徑：提高C1減小當

MfY

為正弦輸入：動態伺服剛度Jp對動態伺服剛度的影響帶寬設計：合理選擇陀螺儀時間常數單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第15頁!單軸穩定器1陀螺干擾影響當

Mfx

為階躍函數，誤差穩態值：

或者

陀螺干擾力矩的影響：平臺漂移（角速度）

單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第16頁!單軸穩定器1穩定性分析2開環傳遞函數設G(S)=C1根軌跡圖對任何K值，系統都不穩定單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第17頁!修正回路概述半解析慣導系統的修正回路（UpdatingLoop)——如何根據加速度計的輸出控制平臺，跟蹤地理坐標系——舒拉調諧(SchulerTuning)簡化假設：航向角ψ=0，且飛行器無擺動運動忽略（單自由度）陀螺力矩的影響平臺水平偏角很小（忽略回路間的交叉耦合影響）單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第18頁!SDFIG平臺方塊圖符號說明穩定回路的簡化：1/HS單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第19頁!SDFIG平臺運動方程上式整理，得選擇參數，滿足則

消除了飛行器的加速度和地球自轉角速度對偏差角β的影響單軸穩定器、跟蹤器、修正回路、舒拉調諧共22頁，您現在瀏覽的是第20頁!舒拉調諧理想數學擺1不受加速度影響的數學擺靜止的擺能準確指示當地垂線方向水平加速度會導致擺偏離地垂線方向加速度ax越大，偏角θ越大擺